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Procédé et matériel permettant d'obtenir des barrée de profil déterminé.
On sait que lorsqu'on veut réduire les frais d'usin@ge de certaines pièces mécaniques; se présentant sous la for- me générale d'un prisme de plus ou moins grande longueur,. en découpe ces pièces dans des barres ayant le profil de la pièce désirée.
Ces barres sont, actuellement, obtenues soit par lamina- ge, soit par étirage.
Ces deux procédés nécessitent des opérations qui entraî- nent une augmentation considérable du prix de revient, de sorte que le découpage des pièces dans lesdites barres est en définitive très onéreux.
En efret, pour laminer des barres à un profil déterminé, il faut usiner au préalable des cylindres de laminoirs pour leur donner le profil désiré. Castrais d'usinage ne peuvent être amortis commercialement que lorsque la quantité de bar- res à laminer est importante, mais l'on comprend que les pièces mécaniques devant être tirées de ces barres n'ont le plus souvent qu'une longueur relativement réduite en sorte que pour une série importante de pièces il n'est besoin que d'une quantité très réduite de barres laminées ce qui ne permet pas l'amortissement désiré.
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La fabrication des filières au profil désiré est beau- coup moins coûteuse que celle des cylindres de laminoirs, mais pour obtenir les barres il est le plus souvent nécessai- re de procéder à de nombreuses passes d'étirage suivies le plus souvent par de nombreuses passes de rabotage en sorte que le prix de revient des barres reste très élevé.
De plus par étirage on ne peut travailler que des mé- taux relativement ductiles et en particulier il n'est pas possible de travailler des aciers durs tels que les aciers trempants ou inoxydables.
On a également songé à combiner les deux procédés, le laminage donnant une ébauche qui est ensuite amenée à sa for- me définitive par étirage mais on retrouve dans cette com- binaison les inconvénients des deux procédés.
Suivant le procédé, objet de l'invention, on utilise des barres du commerce ayant les caractéristiques mécaniques désirées et une section courante, (ronde, carrée, etc...).
Ces barres sont chauffées pour être amenées à la température de forgeage ( 800 la 1200 C) puis elles sont sou- mises à un martelage dans des matrices ouvertes permettant le défilement de la barre pour que celle-ci sorte martelée sur toute sa longueur.
On réalise ainsi un véritable matriçage de la barre assurant sa déformation progressive pour l'amener au profil désiré, déformation analogue à celle produite par les filiè- res dans le procédé par étirage, mais à la différence près que l'écoulement du métal sens l' effet du martelage ne se produit pas uniquement dans le seins longitudinal comme dans le cas de l'étirage où le métal est refoulé par les filières mais également dans le sens transversal ce qui assure une parfaite répartition du métal même dans les points les plus éloignés de l'axe longitudinal de la barre.
On peut ainsi réaliser des barres de profil détermi- né avec des métaux trop durs pour pouvoir être étirés.
Suivant la présente invention, la mise en oeuvre de ce procédé est réalisée en combinant un four de réchauffage des barres, un pilon pour le matriqage et un banc d'étirage pour assurer le défilement des barres dans les matrices du pilon.
Avantageusement le four est mobile parmpport au banc d'étirage précédé du pilon en sorte que ledit four peut être déplacé par rapport au pilon et peut ainsi être gar6 à proximité de celui-ci lorsque ],on métaux à travailler
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sont suffisamment ductiles pour être martelésà froid (mé - taux tels que cuivre et ses alliages, aluminium et ses alliages, etc...).
L'invention porte également sur le mode de réalisation du banc 4* étirage et la description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limita- tifs, fera bien comprendre comment le matériel de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention peut être réalisé, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 montre vue en perspective une pièce mécani- que que l'on se propose d'obtenir par tronçonnage d'une barre profilée en conséquence.
La fig. 2 est une vue en perspective de la barre pro- filée.
La fig.3 montre la section de la barre.
Les fig. 4 à 8 montrent, dans le cas du procédé par étirage, les sections réalisées successivement par chacune des passes nécessaires pour obtenir la section définitive.
La fig. 9 est une vue en coupe verticale d'une installation réalisée conformément à la présente invention et permettant d'obtenir, par matriçage continu, des barres ayant la section désirée.
La fig. 10 est, à échelle réduite, une vue en pl@n de l'installation.
:La fig. 11 est une vue en perspective montrant les matrices permettant le m@triçage des barres.
En se reportant à la fig.l, on voit un exemple de pièce mécanique 1 qu'il est intéressant, au point de vue prix de revient, de pouvoir réaliser en tronçonnant une barre profilée. En effet, la technique de l'étirage per- met actuellement d'obtenir pour les barres des cotes déterminées avec une tolérance . @ généralement Intérieure à 5/10 de mm.
Ainsi qu' il est connu, l'étirage des barres pour leur donner le profil désiré se fait en plusieurs passes dont le nombre est variable suivant le profil à obtenir. Dans l'exemple choisi, c'est-à-dire lorsqu'on veut obtenir une section telle que représentée à la fig.3, on utilise une barre cylindrique représentée en traits mixtes en 2 à la fig.4. Après avoir réalisé la "soie" c'est-à-dire après avoir aminci l'extrémité de la barre pour pouvoir la faire pénétrer entre les filières on procède à la première pas- se d'étirage. Le profil des filières est déterminé suivant
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la technique habituelle et compte tenu de la ductibilité du métal constituant la barre .
La première passe donne une ébauche dont la section est représentée à la fig.4. Une seconde passe donne les pro- fila représentés à la fig.5, une troisième et quatrième passes donnent les profils représentés aux fig. 6 et 7 res- pectivement et une cinquième passe donne la profil repré- senté en3 en trait, plein à la fig.8.
A ce moment, il n'est plus possible pratiquement..de poursuivre l'étirage pour obtenir le profil définitif, c'est-à-dire pour creuser la barre et enlever la partie hachurée représentée en 4. On procède donc alors, à la manière habituelle, par rabotage,en utilisant une lame 5 (fig.8) montée à la place des filières et l'on fait défi- ler au contact de cette lame la barre ayant le profil 3 indiqué à la fig.8.
L'élimination de la partie hachurée, demande, ainsi qu'on le conçoit, un nombre de passes relativement impor- tant. Finalement, on obtient une barre 6 dont la section est représentée à la fig.3 Dans cette barre on peut alors tronçonner des pièces 1 et cela avec la précision voulue.
On comprend que ces différentes passes d'étirage sont longues à réaliser car la vitesse de défilement pra- tique de la barre entre les filières est de l'ordre de 100 m par heure.
La méthode par laminage permet d'obtenir directement une ébauche ayant une section très approchée de la section désirée, mais cette méthode nécessite néanmoins plusieurs passes de rabotage pour amener la barre. aux cotes désirées et elle est très coûteuse ainsi qu'il a été dit ci-dessus.
Suivant la présente invention, on réalise des matri- ces 8 et 9 (fig.11) ouvertes à chacune de leurs extrémités de manière à permettre le défilament longitudinal de la barre à amener au profil désiré, cette barre étant un pro- duit normal du commerce par exemple, une barre à section circulaire.
L'orifice d'entrée 10 des filières est établi de manière à se rapprocher du profil désiré tout en ne s'écar- tant pas trop de la section de la barre à travailler; le profil longitudinal des matrices sera donc progressif pour aboutir à la face de sortie des matrices où il aura une section correspondant à la section désirée.
Les matrices ainsi réalisées sont montées sur un pilon 12 (fig.9) la matrice inférieure 8 étant immobile
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tandis que la matrice supérieure 9 est entraînée par le marteau du pilon dans ses déplacements alternatifs verticaux.
Le pilon 18 est disposé en . avant d'un banc à étirer de manière que l'axe longitudinal des matrices soit dans le prolongement des mâchoires- 13 et 14 du banc 15, ces mâ- choires étant, ainsi qu'il est connu,portées par un chariot 16 mobile le long du banc.
En avant du pilon 12 est disposé un four tunnel 17 des- tiné à chauffer les barres du commerce pour les amener à la température de forgeage. Ce four qui peut être d'un type quelconque, comporte à chacune de ses extrémités, une ouver- ture fermée par une porte 18 et 19 respectivement. Le char- gement du four s'opère par la porte 18; la porte 19, dispo- sée au voisinage immédiat du pilon, permet de saisir l'une des barres afin d'engager son extrémité entre les matrices puis dans les mâchoires 15 et 14 du banc; naturellement cette extrémité est préalablement conformée de manière à consti- tuer la "soie" qui passe sans encombre entre les matrices 8 et 9 lorsque- celles-ci sont appliquées l'une contre l'au- tre.
La barre étant accrochée au chariot 16 celui-ci est mis en route et il se déplace le long du banc dans le sens indiqué par la flèche F. Le pilon est mis en route ce qui assure le martellement de la barre qui est entraînée par le chariot et est ainsi obligée à défiler entre les matrices.
Le pilon est agencé de manière à produire un grand nombre de déplacements alternatifs de faible course en vue d'assurer le maximum de puissance de frappe. La vitesse d'entraînement de la barre est relativement lente de manière que pendant le temps de son passage dans les matrices, elle soit soumise à un très grand nombre de percussions, ceci afin d'assurer le chevauchement des empreintes et éviter toutes solutions de continuité entre celles-ci. De plus, le martellement rapide par suite de l'échauffement produit par la succession des chocs a pour avantage de maintenir la barre à la température convenable pour le matriçage.
Ce martellement de la barre provoque un véritable ma- triçage de celle-ci et, généralement, une seule passe est suffisante pour obtenir le profil désiré. La barre ainsi profilée peut ensuite être passée à la filière pour l'ame- ner aux cotes exactes qu'elle do it avoir, compte tenu des tolérences admises dans ce cas, mais cet étirage n'est né- cessaire que dans certains cas et de toute façon il est li- mité à une passe de finition*
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Le four 12 est agencé de manière à pouvoir être dé- placé facilement;
dans ce but, il est muni de galets 20 pouvant rouler sur des rails 21 portés par un chariot ou constituant eux-mêmes ce chariot, lequel est muni de galets
22 mobiles sur des rails fixes 23 disposés dans une direc- tion perpendiculaire à celle des rails 21.
Les rails 21 permettent d'approcher ou d'écarter plus ou moins du pilon 12, le four 179 et les rails 23 permettent le déplacement latéral du four pour le garer lorsque le banc de matriçage est utilisé sans réchauffage préalable des barres, c'est-à-dire lorsque celles-ci sont en métal suffisamment ductile pour être matrice à f roid.
Suivant une particularité de l'invention, la mobilité du chariot 16 sur le banc 15 est assurée de la façon sui- vante :
Le chariot 16 est muni d'un moteur 24 entraînant, par l'intermédiaire d'un mécanisme de réduction d'un type connu 25, un pignon 26 dont les dents sont en prise avec les maillons d'une chaîne 27 fixée par chacune de ses extrémités au banc 15, ainsi qu'on le voit en 28 et 29 .
Cette chaîne est enroulée sur le pignon 26 par l'action de deux galets 30 et 31 et elle est maintenue tendue par tout dispositif convenable, par exemple par une ou plusieurs vis 32. La chaîne constitue ainsi une sorte de crémaillère le long de laquelle se déplace le pignon 26 lorsque celui- ci est entraîné par la moteur. La changement de marche peut être réalisé par tout dispositif connu et, avantageu- ment, il est @révu un mécanisme, connu en lui-même, as- surant un retour rapide du chariot 16 pour le ramener de l'extrémité du banc à sa position voisine du pilon.
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